JPH01313914A - 変圧器巻線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は変圧器巻線に係り、特に内鉄形変圧器の巻線に
多用されるインターリ−ブト巻線の構造に関する。

（従来の技術） 変圧器巻線に使用される巻線には、その巻線の電圧、電
流に応じて種々の巻き方が選択適用されている。中でも
インターリ−ブト巻線は急峻なサージ電圧に対する電気
的特性の優秀さから電圧の高い巻線に使用されている。

その導体としては、その必要な電流容量に応じて平角導
体（矩形断面をもった最も一般的な導体）を１本あるい
は複数本並列に使用したり、更に電流の大きな巻線に対
しては、複数本の平角導体をまとめて絶縁した導体１本
あるいは複数本並列に使用したりしている。

導体を複数本並列に使用するインターリ−ブト巻線には
、各並列導体を隣接させて巻くものと、各並列導体の間
に異なる巻回数日の導体をはさみ込んで巻くもの（以下
、入組インターリ−ブト巻線と称す）の２通りがある。

後者は前者より電気的特性に優れているため、より高電
圧の巻線に使用される。

第３図は変圧器巻線の一般的な導体配置を示し、高圧巻
線１は入組インターリ−ブト巻線で２，３゜４．５，６
，７は各々のセクションを示す。低圧巻線８は同じく鉄
心脚９に巻かれた内側の対向巻線である。第３図に示す
ような高圧巻線１と低圧巻線８とからなる２巻線配置に
おいて、セクション間の絶縁破壊はセクション端部の電
界強度により決定される。このセクション端部の電界強
度は、上下セクション間に生じる軸方向の電界と高圧巻
線１と低圧、巻線８または高圧巻線１と変圧器タンク間
に生じる半径方向の電界とを合成したものである。高圧
巻線１のセクション内側端部とセクション外側端部の電
界強度を比較すると、半径方向の電界強度成分が内側セ
クション端部の方が外側セクション端部より大きいため
、内側セクション端部の方が合成した電界強度が大きく
なる。これは通常高圧巻線１に低圧巻線８が変圧器タン
クよりも接近して配置されるためである０以上よりセク
ション間の絶縁破壊は、セクション外側端部の電界強度
による決まる。

（発明が解決しようとする課題） 第４図は第３のＡ部分に対して、従来の１セクション当
りの導体本数が３つの偶数倍である１２本で、３本の導
体を並列に使用した場合の入組インターリ−ブト巻線の
断面図を示している。第４図中、各セクション中に記入
した数字は巻回番号を、アルファベットａ、ｂ、ｃは並
列の３本の導体を示している。この従来例である第４図
においては、セクション２，３間の巻線内側端では３巻
回分の電圧、すなわちセクション２からセクション７ま
での６セクシヨン分（２４巻回分）の１３％の電圧が生
じる。またセクション３，４間の巻線内側端では１１巻
回分すなわち６セクシヨン分の４６％の電圧が生じる。

従ってセクション３，４間はセクション２．３間より絶
縁上、間隔を大きくする必要がある。このため巻線全体
の体積中、導体の占める割合が低下し、変圧器の小型化
を妨げていた。またこの従来の方法では並列に使用され
る３本の導体間の転位が不完全となり、電流分流にアン
バランスが生じ、これが巻線負荷損失を増大させ、ひい
ては巻線温度を上昇させてしまうという欠点もある。以
下この電流分流にアンバランスを生じる理由を説明する
。

第５図は第４図のセクション４の渡り部を上から見た図
である。この図かられかるように、渡りは導体１本ごと
に行なわれるが、こうすることによって１．並列導体間
の転位を行ない、かつ半径方向の出っ張りをなくしてい
る。

第４図の並列導体配置に着目すると、内側から１番目と
２番目の導体は導体ａまたは導体Ｃで導体すが占めるこ
とはない、また内側から３番目と４番目の導体は導体す
のみである。すなわち３本の並列導体が巻線内に均一に
分布せず、各並列導体と対向巻線との相互インダクタン
スには無視できない差が生じる。各並列導体への電流分
流は、各導体と対向する巻線間のインピーダンスで決ま
るので、たとえ相互インダクタンスに多少の差があって
も抵抗分が同等であれば、電流分流にさほどのアンバラ
ンスを生じない場合もある。しかし大容量変圧器になる
ほど鉄心が太くなり、巻回数が減り、抵抗分／インダク
タンス分が小さくなるので、アンバランスが増大してく
る。電流分流アンバランスは負荷損失を増加させ１巻線
温度を上昇させるため、変圧器特性を悪化させる等の問
題点がある。

第６図は、従来の別の入組インターリ−ブト巻線を示す
もので１セクション当りの導体本数が３の奇数倍の１５
本で、３本の導体を並列に使用した場合を示す、セクシ
ョン２，３間の内側端では５巻回分すなわち６セクシヨ
ン分（３０巻回分）の１７％の電圧が生じ、セクション
３，４間でも同じ電圧が生じる。第４図の例のように６
セクシヨン分の４６％もの電圧が生じるセクション間が
なくなり絶縁上必要なセクション間距離を少さくするこ
とが出来き変圧器の小型化が可能となる。しかしこの場
合も第４図の測量様に３本の並列導体が巻線内に均一に
分布せず、電流分流にアンバランスが生じるという問題
点は残る。

以上述べた２つの従来例では、第４図の入組インターリ
−ブト巻線の場合にはセクション間内側−に生じる電圧
が大きいため変圧器の小型化を妨げ、かつ並列導体間の
転位が完全でないため負荷損が大きくなり、また第６図
に示す入組インターリ−ブト巻線では、負荷損が大きく
なるという問題点があった。

本発明は、以上の欠点を除去して、セクション間内側端
に生じる電圧を低下させ、かつ、並列導体間の電流分流
をバランスさせ、より小型で負荷損の少ない変圧器巻線
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段および作用）本発明は以上
の目的を達成するために、３本の導体を並列に使用した
入組インターリ−ブト巻線において、１セクション当り
の導体本数を３つの偶数倍プラス１本あるいは３の奇数
倍にプラス２本として、セクション間内側端に生じる電
圧を低下させ、かつ、並列導体間の電流分流をバランス
させるようにしたことを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１
図において図中の記号は第４図と同様である。ここでは
１セクション当りの導体本数を３の偶数倍プラス１本で
ある１３本としている。このことにより第４図ではセク
ション間内側端で最大６セクシヨン分の４６％の電圧が
生じるが、第１図では最大５巻回分すなわち６セクシヨ
ン分（２６巻回分）の１９％の電圧が生じるにすぎない
。

また並列導体ａ、ｂ、ｃはセクション２からセクション
７までのどこの軸方向同一列をみても各々２個所づつ配
置されている。すなわち３本の並列導体が巻線内に均一
に配置され、各々の導体と対向巻線間のインピーダンス
が等しくなる。

このように本発明の実施例によれば、変圧器の小型化を
可能にし、かつ、負荷損を減少させることを可能にする
。

第２図に本発明の他の実施例を示す。１セクション当り
の導体本数が３の奇数倍プラス２本の１７本であること
以外は第１図と同じである。セクション間内側端に生ず
る電圧は最大６巻回分、すなわち６セクシヨン分（３４
巻回分）の１８％と低く。

また３本の並列導体も巻線内に均一に分布している。よ
って第１図実施例と同様の効果が得られることは明白で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、３本の並列導体を
並列に使用し、同−巻回目の３本の各並列導体間に異な
る巻回目の３本の並列導体をそれぞれはさみ込んで巻い
てセクションを構成し、このセクションを複数個並接し
た変圧器巻線において、１セクション当りの導体本数を
３の偶数倍プラス１本成は３の奇数倍プラス２本とした
ので巻線内側のセクション間に生ずる電圧を低下させ、
かつ、負荷損の少ない優れた変圧器巻線を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における並列導体３本で構成された入組
インターリ−ブト巻線の一実施例を示す断面図、第２図
は本発明における並列導体３本で構成された入組インタ
ーリ−ブト巻線の他の実施例を示す断面図、第３図は導
体配置を示す断面斜視図、第４図は並列導体３本で構成
された従来のインターリ−ブト巻線を示す断面図、第５
図は第３図（ｂ）の部分平面図、第６図はセクション間
内側端の電圧が低下するようにした並列導体３本で構成
された従来の入組インターリ−ブト巻線を示す断面図で
ある。 １・・・高圧巻線 ２．３，４，５，６，７・・・セクション８・・・低圧
巻線 ９・・・鉄心脚 代理人　弁理士　　則　近　憲　倍 量　　　　　第子丸　　　健 第１図 第２図 第３図 第４図 ゛第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　３本の並列導体を並列に使用し、同一巻回目の３本の
   各並列導体間に異なる巻回目の３本の並列導体を夫々は
   さみ込んで巻いてセクションを構成し、このセクション
   を複数個並接した変圧器巻線において、１セクション当
   りの導体本数を３つの偶数倍プラス１本、または３の奇
   数倍プラス２本としたことを特徴とする変圧器巻線。